JP2020071653A - Indoor facility management system and indoor facility management method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋内設備を管理する技術に関する。 The present invention relates to a technique for managing indoor equipment.
従来、自動車の車体を製造する工場の建屋には、多種多様な複数の屋内設備が設置されている。これら複数の屋内設備には、例えば加工機、ロボット、搬送設備、計測機器、車体搬送ラインなどの生産設備が含まれている。このような生産設備は、固定資産台帳の登録番号などの個体情報が付されたうえで固定資産として管理されるのが一般的である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a variety of indoor equipments are installed in a building of a factory that manufactures automobile bodies. The plurality of indoor equipments include, for example, processing equipments, robots, transportation equipments, measuring equipments, production equipments such as a vehicle body transportation line. Such production equipment is generally managed as fixed assets after being attached with individual information such as the registration number of the fixed asset register.
下記の特許文献1には、この種の固定資産を管理する資産管理システムが開示されている。この資産管理システムは、固定資産である屋内設備に付されているマーカ(個体情報)を撮影してマーカ画像を出力するウェアラブルデバイス(以下、単に「撮影デバイス」という。)と、屋内設備の登録情報を記憶する記憶装置と、マーカ画像に基づいて特定された屋内設備の登録情報を記憶装置から読み出して提供する棚卸データ装置と、を備えている。この資産管理システムによれば、マーカ画像から屋内設備を特定し、特定した屋内設備の登録情報を作業者に提供することが可能になる。 The following Patent Document 1 discloses an asset management system that manages this kind of fixed assets. This asset management system registers a wearable device (hereinafter, simply referred to as "imaging device") that captures a marker (individual information) attached to indoor equipment, which is a fixed asset, and outputs a marker image, and indoor equipment. A storage device that stores information, and an inventory data device that reads registration information of indoor equipment specified based on a marker image from the storage device and provides the read information are provided. According to this asset management system, it is possible to specify the indoor equipment from the marker image and provide the worker with the registration information of the specified indoor equipment.
ところで、改修や移設などによって配置変更が頻繁に行われる工場などでは、固定資産である複数の屋内設備の変更後の位置情報を把握する作業が必要になる。この作業に上記資産管理システムを採用する場合、複数の屋内設備のそれぞれを撮影デバイスで撮影して特定することが可能であるものの、各屋内設備の位置情報を把握することができない。位置情報を把握するために、各屋内設備に位置センサを設けることも考えられるが、多くの数の位置センサが必要になりコスト面で不利である。 By the way, in a factory or the like where the layout is frequently changed due to renovation or relocation, it is necessary to perform work to grasp the post-change position information of a plurality of indoor facilities which are fixed assets. When the above asset management system is adopted for this work, each of the plurality of indoor equipments can be photographed and specified by the photographing device, but the position information of each indoor equipment cannot be grasped. Although it is conceivable to provide a position sensor in each indoor facility in order to grasp the position information, a large number of position sensors are required, which is disadvantageous in terms of cost.
そこで、作業者が屋内レイアウト図などを携帯して、複数の屋内設備のそれぞれの配置変更前と配置変更後の状態を目視でチェックして比較する作業を要する。しかしながら、このような作業には手間や時間がかかり、とりわけ屋内設備の数が多い場合や配置変更の頻度が多い場合には、作業負担が増加するという問題が生じる。 Therefore, it is necessary for an operator to carry an indoor layout diagram or the like and visually check and compare the states of the plurality of indoor equipment before and after the layout change. However, such work takes time and effort, and in particular, when the number of indoor facilities is large or the frequency of layout change is large, there is a problem that the work load increases.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数の屋内設備の管理に用いる位置情報を得るための作業負担を軽減するのに有効な技術を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an effective technique for reducing the work load for obtaining position information used for managing a plurality of indoor facilities.
本発明の一態様は、
複数の屋内設備を管理する屋内設備管理システムであって、
上記複数の屋内設備を座標基準となる基準構造物とともに撮影するための3Dカメラと、
上記3Dカメラを載せて屋内走行可能な搬送台車と、
処理装置と、
を備え、
上記処理装置は、上記3Dカメラによる撮影で得られた3次元画像データに基づいて、上記複数の屋内設備のそれぞれの屋内座標情報を導出する導出部を有する、屋内設備管理システム、
にある。
One aspect of the present invention is
An indoor equipment management system for managing a plurality of indoor equipment,
A 3D camera for photographing the plurality of indoor facilities together with a reference structure serving as a coordinate reference,
A carrier truck capable of traveling indoors with the 3D camera mounted thereon,
A processing device,
Equipped with
The processing device has an deriving unit that derives indoor coordinate information of each of the plurality of indoor facilities based on three-dimensional image data obtained by photographing with the 3D camera,
It is in.
本発明の他の態様は、
複数の屋内設備を管理する屋内設備管理方法であって、
3Dカメラを載せた搬送台車を準備する準備ステップと、
上記準備ステップで準備した上記搬送台車を屋内走行させて上記3Dカメラで上記複数の屋内設備を座標基準となる基準構造物とともに撮影する撮影ステップと、
上記撮影ステップで上記3Dカメラによる撮影で得られた3次元画像データに基づいて、上記複数の屋内設備のそれぞれの屋内座標情報を導出する導出ステップと、
を有する、屋内設備管理方法、
にある。
Another aspect of the invention is
An indoor facility management method for managing a plurality of indoor facilities,
Preparatory steps to prepare a carrier with a 3D camera,
A photographing step of causing the transport carriage prepared in the preparation step to travel indoors and photographing the plurality of indoor equipment with the reference structure serving as a coordinate reference by the 3D camera;
A deriving step of deriving indoor coordinate information of each of the plurality of indoor facilities based on the three-dimensional image data obtained by the image capturing by the 3D camera in the image capturing step;
Having an indoor facility management method,
It is in.
上記の各態様によれば、搬送台車の屋内走行時に、3Dカメラによって複数の屋内設備を基準構造物とともに撮影することができる。このとき、基準構造物が座標基準であるため、この基準構造物の絶対座標が予め判っている場合には、3次元画像データから基準構造物に対する複数の屋内設備のそれぞれの屋内座標情報を導出することが可能になる。この場合、作業者は搬送台車を屋内走行させるのみで複数の屋内設備のそれぞれの位置情報である屋内座標情報を得ることが可能になる。 According to each of the above aspects, it is possible to take a picture of a plurality of indoor facilities together with the reference structure by the 3D camera while the transport vehicle travels indoors. At this time, since the reference structure is the coordinate reference, if the absolute coordinates of the reference structure are known in advance, the indoor coordinate information of each of the plurality of indoor facilities for the reference structure is derived from the three-dimensional image data. It becomes possible to do. In this case, the worker can obtain the indoor coordinate information, which is the positional information of each of the plurality of indoor facilities, only by causing the carrier to travel indoors.
以上のごとく、上記の態様によれば、複数の屋内設備の管理に用いる位置情報を得るための作業負担を軽減することができる。 As described above, according to the above aspect, it is possible to reduce the work load for obtaining the position information used for managing the plurality of indoor facilities.
上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。 Preferred embodiments of the above aspect are described below.
上記の屋内設備管理システムにおいて、上記処理装置の上記導出部は、上記3次元画像データにおいて上記3Dカメラによる上記基準構造物の撮影位置を特定し、特定した上記撮影位置から当該基準構造物に対する上記複数の屋内設備の相対位置を求めることにより上記屋内座標情報を導出するのが好ましい。 In the indoor equipment management system, the derivation unit of the processing device specifies a shooting position of the reference structure by the 3D camera in the three-dimensional image data, and the above-described shooting position of the reference structure with respect to the reference structure. It is preferable to derive the indoor coordinate information by obtaining the relative positions of a plurality of indoor facilities.
この屋内設備管理システムによれば、3Dカメラによる基準構造物の撮影位置を特定することによって、この撮影位置と基準構造物との位置関係が明確になる。このため、基準構造物と、この該基準構造物とともに撮影された複数の屋内設備との相対位置を精度良く求めることが可能になる。 According to this indoor facility management system, the positional relationship between the photographing position and the reference structure is clarified by specifying the photographing position of the reference structure by the 3D camera. Therefore, it is possible to accurately obtain the relative positions of the reference structure and the plurality of indoor equipments photographed together with the reference structure.
上記の屋内設備管理システムにおいて、上記処理装置の上記導出部は、上記屋内座標情報に加えて、上記3次元画像データに基づいて上記複数の屋内設備のそれぞれの形状情報を導出するのが好ましい。 In the indoor facility management system, it is preferable that the deriving unit of the processing device derives the shape information of each of the plurality of indoor facilities based on the three-dimensional image data, in addition to the indoor coordinate information.
この屋内設備管理システムによれば、複数の屋内設備のそれぞれについて屋内座標情報と合わせて形状情報を得ることが可能になる。 According to this indoor facility management system, it becomes possible to obtain shape information together with indoor coordinate information for each of a plurality of indoor facilities.
上記の屋内設備管理システムにおいて、上記3Dカメラとともに上記搬送台車に載せられ、上記複数の屋内設備のそれぞれに付されている個体情報を撮影するための2Dカメラを備え、
上記処理装置は、上記2Dカメラで撮影された上記個体情報が識別されてなる識別情報を上記導出部によって導出された上記屋内座標情報に紐付ける紐付け部を有するのが好ましい。
In the indoor equipment management system, the 3D camera is mounted on the carrier vehicle, and a 2D camera for photographing individual information attached to each of the plurality of indoor equipments is provided,
It is preferable that the processing device includes a tying unit that ties identification information obtained by identifying the individual information captured by the 2D camera to the indoor coordinate information derived by the deriving unit.
この屋内設備管理システムによれば、複数の屋内設備のそれぞれについて個体情報を屋内座標情報に紐付けることによって、各屋内設備を特定した状態でその位置情報を得ることが可能になる。 According to this indoor equipment management system, by linking individual information for each of a plurality of indoor equipment to indoor coordinate information, it is possible to obtain position information of each indoor equipment in a specified state.
上記の屋内設備管理システムにおいて、上記処理装置は、上記導出部が導出した上記屋内座標情報に基づいて上記複数の屋内設備及び上記基準構造物を含む屋内3次元マップを作成するマップ作成部を有するのが好ましい。 In the indoor facility management system, the processing device includes a map creation unit that creates an indoor three-dimensional map including the plurality of indoor facilities and the reference structure based on the indoor coordinate information derived by the derivation unit. Is preferred.
この屋内設備管理システムによれば、複数の屋内設備の管理に使用できる3次元マップを容易に作成することが可能になる。 According to this indoor facility management system, it becomes possible to easily create a three-dimensional map that can be used to manage a plurality of indoor facilities.
上記の屋内設備管理システムにおいて、上記複数の屋内設備には、車体を搬送するための車体搬送ラインが含まれており、上記車体搬送ラインが上記搬送台車として構成されているのが好ましい。 In the indoor facility management system described above, it is preferable that the plurality of indoor facilities include a vehicle body transport line for transporting a vehicle body, and the vehicle body transport line is configured as the carrier truck.
この屋内設備管理システムによれば、車体搬送ラインを搬送台車として使用し、車体搬送ラインによって搬送される車体に或いは専用に設けられた台座に3Dカメラを設置することによって、車体搬送ライン自体に設けられた複数の屋内設備や、車体搬送ラインの周辺の複数の屋内設備を3Dカメラで撮影して管理することができる。 According to this indoor equipment management system, the vehicle body transportation line is used as a transportation vehicle, and the 3D camera is installed on the vehicle body transportation line itself by installing the 3D camera on the vehicle body transported by the vehicle body transportation line or on the pedestal dedicatedly provided. It is possible to take a picture with a 3D camera and manage the plurality of indoor equipments provided and the plurality of indoor equipments around the vehicle body transport line.
上記の屋内設備管理方法において、上記導出ステップでは、上記3次元画像データにおいて上記3Dカメラによる上記基準構造物の撮影方向を特定し、特定した上記撮影方向から当該基準構造物に対する上記複数の屋内設備の相対位置を求めることにより上記屋内座標情報を導出するのが好ましい。 In the indoor equipment management method, in the deriving step, a shooting direction of the reference structure by the 3D camera is specified in the three-dimensional image data, and the plurality of indoor installations for the reference structure are specified from the specified shooting direction. It is preferable to derive the indoor coordinate information by obtaining the relative position of
この屋内設備管理方法によれば、3Dカメラによる基準構造物の撮影方向を特定することによって、3Dカメラによる撮影位置と基準構造物との位置関係が明確になる。このため、当該基準構造物と、当該基準構造物とともに撮影された複数の屋内設備との相対位置を精度良く求めることが可能になる。 According to this indoor facility management method, by specifying the shooting direction of the reference structure by the 3D camera, the positional relationship between the shooting position by the 3D camera and the reference structure becomes clear. Therefore, it is possible to accurately obtain the relative positions of the reference structure and the plurality of indoor equipments photographed together with the reference structure.
上記の屋内設備管理方法において、上記導出ステップでは、上記屋内座標情報に加えて、上記3次元画像データに基づいて上記複数の屋内設備のそれぞれの形状情報を導出するのが好ましい。 In the indoor equipment management method, it is preferable that, in the deriving step, shape information of each of the plurality of indoor equipments is derived based on the three-dimensional image data, in addition to the indoor coordinate information.
この屋内設備管理方法によれば、複数の屋内設備のそれぞれについて屋内座標情報と合わせて形状情報を得ることが可能になる。 According to this indoor facility management method, it becomes possible to obtain shape information together with indoor coordinate information for each of a plurality of indoor facilities.
上記の屋内設備管理方法において、上記準備ステップで2Dカメラを準備して上記搬送台車に載せた後、上記複数の屋内設備のそれぞれに付されている個体情報を上記撮影ステップにおける上記搬送台車の屋内走行時に上記2Dカメラで撮影し、
上記撮影ステップで上記2Dカメラによって撮影された上記個体情報が識別されてなる識別情報を上記導出ステップで導出した上記屋内座標情報に紐付ける紐付けステップを有するのが好ましい。
In the indoor equipment management method described above, after the 2D camera is prepared in the preparation step and placed on the transportation vehicle, the individual information attached to each of the plurality of indoor equipments is indoors in the transportation vehicle in the imaging step. Taken with the above 2D camera while driving,
It is preferable to have a tying step of tying identification information obtained by identifying the individual information captured by the 2D camera in the capturing step to the indoor coordinate information derived in the deriving step.
この屋内設備管理方法によれば、複数の屋内設備のそれぞれについて個体情報を屋内座標情報に紐付けることによって、各屋内設備を特定した状態でその位置情報を得ることが可能になる。 According to this indoor equipment management method, by associating the individual piece of information for each of the plurality of indoor equipment with the indoor coordinate information, it is possible to obtain the position information of each indoor equipment in a specified state.
上記の屋内設備管理方法は、上記導出ステップで導出した上記屋内座標情報に基づいて上記複数の屋内設備及び上記基準構造物を含む屋内3次元マップを作成するマップ作成ステップを有するのが好ましい。 It is preferable that the indoor facility management method has a map creating step of creating an indoor three-dimensional map including the plurality of indoor facilities and the reference structure based on the indoor coordinate information derived in the deriving step.
この屋内設備管理方法によれば、複数の屋内設備の管理に使用できる3次元マップを作成することが可能になる。 According to this indoor facility management method, it becomes possible to create a three-dimensional map that can be used to manage a plurality of indoor facilities.
以下、本実施形態の屋内設備管理システム及び屋内設備管理方法について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, the indoor facility management system and the indoor facility management method of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1に示されるように、実施形態1の屋内設備管理システム(以下、単に「管理システム」ともいう。)1は、屋内に設置されている複数の屋内設備を管理するためのものである。この管理システム1は、3Dカメラ10と、2Dカメラ20と、搬送台車30と、処理装置40と、を備えている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, an indoor facility management system (hereinafter, also simply referred to as “management system”) 1 of the first embodiment is for managing a plurality of indoor facilities installed indoors. The management system 1 includes a
3Dカメラ10は、被写体の3次元画像を得ることができる既知のステレオカメラであり、特に図示しないものの、二つの撮像素子と各撮像素子に対応したレンズとを有する。この3Dカメラ10は、搬送台車30に載せられて、工場建屋2の屋内に設置されている複数の屋内設備4を基準構造物3とともに撮影するのに使用される(図2参照)。この3Dカメラ10を使用することにより、複数の屋内設備4の3次元画像データDaを得ることができる。
The
2Dカメラ20は、被写体の2次元画像を得ることができる既知のカメラであり、特に図示しないものの、一つの撮像素子とその撮像素子に対応したレンズとを有する。この2Dカメラ20は、搬送台車30に載せられて、複数の屋内設備4のそれぞれに付されている個体情報5を撮影するのに使用される(図2参照)。この2Dカメラ20を使用することにより、複数の屋内設備4のそれぞれの個体情報5の2次元画像データDbを得ることができる。
The
上記の3Dカメラ10及び2Dカメラ20はいずれも、画像の送受信機能を搭載しており、処理装置40との間で無線或いは有線で通信可能であるのが好ましい。これにより、3Dカメラ10で得られた3次元画像データDaと、2Dカメラ20で得られた2次元画像データDbのそれぞれを、処理装置40に速やかに送信することが可能になる。
It is preferable that both the
搬送台車30は、3Dカメラ10及び2Dカメラ20の両方を載せて工場建屋2内のフロア2aを屋内走行可能な台車である(図2参照)。この搬送台車30は、台車底部に複数の走行用車輪31を備えている。このため、作業者Uは、この搬送台車30を手押しによって自在に屋内走行させることができる。
The
なお、必要に応じては、複数の走行用車輪31の中にアクチュエータに接続された駆動車輪を混在させて作業者Uの手押しをアシストできる構造を採用したり、搬送台車30を屋内の予め定められた移動経路にしたがって自動走行可能に制御する制御技術を採用したりすることもできる。
It should be noted that, if necessary, a structure in which the driving wheels connected to the actuators are mixed in the plurality of traveling
処理装置40は、外部から伝送された各種のデータを処理する機能を有する。この処理装置40は、モニター(表示手段)、キーボード(入力手段)、マウス(選択手段)、CPU、ROM、RAM等を有する、既知のデスクトップ型若しくはノート型のパーソナルコンピュータ(PC)によって構成されている。
The
処理装置40は、データ取得部41、データ処理部42、記憶部47及び入出力部48を有し、データ処理部42はさらに、導出部43、識別部44、紐付け部45及びマップ作成部46を有する。
The
データ取得部41は、3Dカメラ10から送られた画像データDa、2Dカメラ20から送られた画像データDbをはじめ、サーバ60及び入出力部48を経由して、或いはLAN70及び入出力部48を経由して送られた画像データなどを取得する機能を有する。
The
記憶部47は、上記の画像データDa,Dbや、サーバ60及び入出力部48を経由して、或いはLAN70及び入出力部48を経由して送られた画像データや、データ処理部42における処理結果、更には複数の屋内設備4の設備管理用データベース(帳票データ)などを格納する機能を有する。
The
入出力部48は、外部機器との間でデータの送受信を行う機能を有する。この外部機器は、上記の出力装置50、サーバ60及びLAN70のそれぞれに接続された複数のOA端末等によって構成されている。
The input /
出力装置50は、データを印字によって出力するプリンター、データを表示によって出力するモニターやタブレットなどの携帯端末、データを音声によって出力するスピーカーのうちの少なくとも1つによって構成されている。
The
サーバ60は、LAN70を介して入力されたデータを記憶する一方で、記憶しているデータを要求先からの制御信号に応じて読み出して要求先に送信する機能を有する。
The
データ処理部42の導出部43は、3Dカメラ10による撮影で得られた3次元画像データDaに基づいて、複数の屋内設備4のそれぞれの屋内座標情報I及び形状情報Jを導出するように構成されている。
The deriving
詳細については後述するが、この導出部43によれば、3次元画像データDaにおける基準構造物3と複数の屋内設備4との相対位置から、複数の屋内設備4のそれぞれの屋内座標情報Iを導出できるようになっている。
Although details will be described later, according to the deriving
また、この導出部43によれば、3次元画像データDaから複数の屋内設備4のそれぞれの形状情報Jを抽出できるようになっている。この形状情報Jは、各屋内設備4を示す3次元の3D点群データによって構成される。
Further, according to the
なお、各屋内設備4の3D点群データに代えて或いは加えて、各屋内設備4の3次元寸法を形状情報Jとして導出するようにしてもよい。
Instead of or in addition to the 3D point group data of each
データ処理部42の識別部44は、2Dカメラ20で撮影された個体情報5の2次元画像データDbから、複数の屋内設備4のそれぞれの個体情報5が識別されてなる識別情報Kを導出するように構成されている。
The
データ処理部42の紐付け部45は、識別部44で導出された識別情報Kを導出部43で導出された屋内座標情報Iに紐付ける機能を有する。
The associating
データ処理部42のマップ作成部46は、紐付け部45によって識別情報Kが紐付けられた屋内座標情報Iに基づいて、複数の屋内設備4及び基準構造物3を含む屋内3次元マップMpを作成する機能を有する。
The
図2に示されるように、工場建屋2には、複数の柱3が設置されている。これら複数の柱3はいずれも、工場建屋2の建築時に設置されており、且つ天井まで延びているため、座標基準となる基準構造物として有効に使用できる。
As shown in FIG. 2, a plurality of
本実施形態において、複数の柱3には、X座標方向に等間隔で配置された、第1の柱3Aと、第2の柱3Bと、第3の柱3Cと、第4の柱3Dが含まれている。
In the present embodiment, the plurality of
図2において、第1の柱3Aの中心の2次元座標を(X1,Y1)とし、隣接する2つの柱3の間隔をtとしたとき、第2の柱3Bの中心の2次元座標が(X1+t,Y1)となり、第3の柱3Cの中心の2次元座標が(X1+2t,Y1)となり、第4の柱3Dの中心の2次元座標が(X1+3t,Y1)となる。これら複数の柱3の絶対座標及び間隔tについての情報は、処理装置40の記憶部47に予め格納されている。
In FIG. 2, assuming that the two-dimensional coordinate of the center of the
工場建屋2のフロア2aに設置された複数の屋内設備4には、第1の屋内設備4Aと、第2の屋内設備4Bと、第3の屋内設備4Cと、第4の屋内設備4Dと、第5の屋内設備4Eと、第6の屋内設備4Fと、第7の屋内設備4Gが含まれている。
The plurality of
屋内設備4A〜4Fは、典型的には、加工機、ロボット、搬送設備、計測機器などの生産設備に該当する。屋内設備4Gは、車体6を搬送するための車体搬送ラインとして構成されている。
The
複数の屋内設備4にはいずれも、当該屋内設備4を固定資産として管理するために使用する個体情報5が付されている。個体情報5には、複数の情報であるメーカー名、型番、管理番号、設置日(或いは登録日)のうちの少なくとも1つが含まれている。
次に、上記の管理システム1を使用して実行する、実施形態1の屋内設備管理方法(以下、単に「管理方法」という。)について説明する。 Next, an indoor facility management method of Embodiment 1 (hereinafter, simply referred to as “management method”) executed by using the management system 1 will be described.
この管理方法は、複数の屋内設備4を管理するためのものであり、図3の第1ステップS101〜第5ステップS105までの処理を順次実行することによって可能になる。
This management method is for managing a plurality of
なお、これらのステップに対して、必要に応じて1または複数のステップが追加されてもよいし、或いは複数のステップが統合されてもよい。また、必要に応じて各ステップの順番を入れ替えることもできる。 It should be noted that one or more steps may be added to these steps as necessary, or a plurality of steps may be integrated. Moreover, the order of each step can be changed as needed.
図3に示されるように、第1ステップS101は、3Dカメラ10及び2Dカメラ20を載せた搬送台車30を準備する準備ステップである。この第1ステップS101によれば、搬送台車30の走行前準備が実行される。
As shown in FIG. 3, the first step S101 is a preparatory step of preparing a
第2ステップS102は、第1ステップS101で準備した搬送台車30を工場建屋2のフロア2aで屋内走行させて3Dカメラ10及び2Dカメラ20のそれぞれで撮影する撮影ステップである。
The second step S102 is a shooting step in which the
この第2ステップS102では、3Dカメラ10及び2Dカメラ20がともに起動された状態で、作業者Uは搬送台車30を手押してフロア2aを走行させる。このとき、作業者Uは、搬送台車30が予定したルートを通るように動かしてもよいし、或いはランダムなルートで動かしてもよい。
In the second step S102, the worker U pushes the
この第2ステップS102によれば、3Dカメラ10によって複数の屋内設備4が柱3とともに撮影される。これにより、複数の屋内設備4及び柱3の3次元画像データDaが得られる。
According to this second step S102, the plurality of
また、この第2ステップS102によれば、複数の屋内設備4のそれぞれの個体情報5が2Dカメラ20によって撮影される。これにより、複数の屋内設備4のそれぞれについて個体情報5の2次元画像データDbが得られる。
Further, according to the second step S102, the
このとき、データ処理部42の識別部44は、2次元画像データDbに含まれている文字、数字、記号などを既知の識別技術を利用して識別する。これにより、個体情報5が識別された識別情報Kが導出される。
At this time, the
第3ステップS103は、第2ステップS102で3Dカメラ10による撮影で得られた3次元画像データDaに基づいて、複数の屋内設備4のそれぞれの屋内座標情報I及び形状情報Jを導出する導出ステップである。この第3ステップS103は、処理装置40の導出部43(図1参照)によって実行される。
The third step S103 is a deriving step of deriving the indoor coordinate information I and the shape information J of each of the plurality of
この第3ステップS103によれば、予め定められた原点座標(図示省略)を基準として、複数の屋内設備4のそれぞれの中心の2次元座標I(X,Y)が屋内座標情報Iとして導出される。
According to the third step S103, the two-dimensional coordinates I (X, Y) of the centers of the plurality of
詳細については後述するが、処理装置40の導出部43は、3次元画像データDaにおいて3Dカメラ10による柱3の撮影位置を特定し、特定した撮影位置から当該柱3に対する複数の屋内設備4の相対位置を求めることにより2次元座標I(X,Y)を導出するように構成されている。
Although details will be described later, the
また、この第3ステップS103によれば、複数の屋内設備4のそれぞれについて、3次元画像データDaに含まれる3次元の3D点群データから、各屋内設備4の全体形状或いは特徴的な部分形状を示す情報が形状情報Jとして導出される。
Further, according to the third step S103, for each of the plurality of
ここで、屋内座標情報Iの導出について具体的に説明すると、第3ステップS103には、更に、柱特定ステップS103aと、撮影位置特定ステップS103bと、座標導出ステップS103cと、が含まれている。 Here, the derivation of the indoor coordinate information I will be specifically described. The third step S103 further includes a pillar identifying step S103a, a shooting position identifying step S103b, and a coordinate deriving step S103c.
柱特定ステップS103aは、3次元画像データDaに基づいて複数の柱3を特定するステップである。この柱特定ステップS103aでは、3次元画像データDaに含まれる3次元の3D点群データの中から、柱3に相当すると認識できる外形の3D点群データを抽出する。また、この3D点群データに相当する柱3の所定位置に予め付されている柱管理情報を文字認識によって認識する。これにより、柱3を特定することができ、またこの柱3の絶対座標を、処理装置40の記憶部47から読み出すことができる。
The pillar specifying step S103a is a step of specifying the plurality of
撮影位置特定ステップS103bは、柱特定ステップS103aにおける特定結果に基づいて3Dカメラ10の撮影位置を特定するステップである。この撮影位置特定ステップS103bでは、柱特定ステップS103aで特定した少なくとも3つの柱3が同時に撮影された3次元画像データDaを使用することによって、3Dカメラ10の撮影位置を特定できる。
The shooting position specifying step S103b is a step of specifying the shooting position of the
図4に示されるように、3Dカメラ10によって、例えば3つの柱3A,3B,3Cが同時に撮影された場合、各柱3の撮影状態から、3Dカメラ10と3つの柱3A,3B,3Cのそれぞれとの間の角度θが定まる。
As shown in FIG. 4, when, for example, three
図5に示されるように、四角柱である柱3に対する3Dカメラ10の視点について、当該柱3の表面のうち角Lを隔てて隣接する2つの面A1,A2の見える面積の割合に基づいて角度θが推定される。
As shown in FIG. 5, with respect to the viewpoint of the
例えば、柱3Aにおける面A1の面積割合が100%であるときに、この柱3Aが3Dカメラ10に対して正面位置(角度θ=0°)にあることがわかる。また、柱3Bにおける面A1及び面A2の面積割合がともに50%であるときに、この柱3Bが3Dカメラ10に対して斜め位置(角度θ=45°)にあることがわかる。また、柱3Cにおける面A1及び面A2の面積割合が所定値であるときに、この柱3Cが3Dカメラ10に対して斜め位置(角度θ=80°)にあることがわかる。
For example, when the area ratio of the surface A1 in the
そして、3つの柱3A,3B,3Cのそれぞれの角度θと、処理装置40の記憶部47に格納されている柱3の間隔(図2中の間隔tを参照)と、を用いることによって、3Dカメラ10の撮影位置を特定することができる。
Then, by using the angle θ of each of the three
座標導出ステップS103cは、撮影位置特定ステップS103bにおける特定結果に基づいて、各屋内設備4の2次元座標I(X,Y)を導出するステップである。この座標導出ステップS103cによれば、3つの柱3A,3B,3Cと各屋内設備4との相対位置から、各屋内設備4の2次元座標I(X,Y)を導出することができる。
The coordinate derivation step S103c is a step of deriving the two-dimensional coordinates I (X, Y) of each
図2に示されるように、例えば、第1の屋内設備4Aの2次元座標Ia(Xa,Ya)、第2の屋内設備4Bの2次元座標Ib(Xb,Yb)、第3の屋内設備4Cの2次元座標Ic(Xc,Yc)、第4の屋内設備4Dの2次元座標Id(Xd,Yd)、第5の屋内設備4Eの2次元座標Ie(Xe,Ye)、第6の屋内設備4Fの2次元座標If(Xf,Yf)、第7の屋内設備4Gの2次元座標Ig(Xg,Yg)のそれぞれが導出される。
As shown in FIG. 2, for example, the two-dimensional coordinates Ia (Xa, Ya) of the first
図3に戻り説明すると、第4ステップS104は、第2ステップS102で導出された識別情報Kを第3ステップS103で導出した2次元座標I(X,Y)に紐付ける紐付けステップである。この第4ステップS104は、処理装置40の紐付け部45(図1参照)によって実行される。
Returning to FIG. 3, the fourth step S104 is a step of associating the identification information K derived in the second step S102 with the two-dimensional coordinate I (X, Y) derived in the third step S103. The fourth step S104 is executed by the tying unit 45 (see FIG. 1) of the
この第4ステップS104において、記憶部47に予め格納されている設備管理用データベース(帳票データ)の登録情報が識別情報Kと比較されることによって、この識別情報Kに対応する個体情報5が付されている屋内設備4が特定される。そして、この屋内設備4が、導出した2次元座標I(X,Y)に配置されているという位置情報を得ることができる。
In the fourth step S104, the registration information of the facility management database (form data) stored in advance in the
第5ステップS105は、第4ステップS104で個体情報5が紐付けられた2次元座標I(X,Y)に基づいて、複数の屋内設備4及び基準構造物3を含む屋内3次元マップを作成するマップ作成ステップである。この第5ステップS105において、形状情報Jを構成する3D点群データを使用して、複数の屋内設備4及び基準構造物3の3次元形状が復元される。この第5ステップS105は、処理装置40のマップ作成部46(図1参照)によって実行される。
A fifth step S105 creates an indoor three-dimensional map including the plurality of
図6に示されるように、第5ステップS105によれば、作業者Uは、工場建屋2における複数の屋内設備4の配置を示す屋内3次元マップMpを得ることができる。この屋内3次元マップMpは、所定の一方向のみの視点についてのマップであってもよいが、既知の技術である自由視点画像生成を利用して視点が自由に選択可能とされたマップであるのが好ましい。これにより、屋内3次元マップMpを任意の視点のものに変更することができる。
As shown in FIG. 6, according to the fifth step S105, the worker U can obtain the indoor three-dimensional map Mp showing the arrangement of the plurality of
作業者Uは、屋内3次元マップMpを必要に応じて出力装置50に出力することによって、工場建屋2内における複数の屋内設備4の配置を把握することが可能になる。このとき、屋内3次元マップMpと、各屋内設備4の2次元座標I(X,Y)に紐付けられている識別情報Kと、の両方を見比べることによって、作業者Uは、複数の屋内設備4についての情報をダブルチェックすることができる。
The worker U can grasp the arrangement of the plurality of
また、改修や移設などによって配置変更が行われるときに、或いは定期的に、作業者Uが屋内3次元マップMpを配置変更前と配置変更後で比較することによって、各屋内設備4の配置の変更などの情報を容易に把握することが可能になる。
Further, when the layout change is performed due to repair or relocation, or periodically, the worker U compares the indoor three-dimensional map Mp with the layout before and after the layout change to determine the layout of each
更に、搬送台車30を自動走行させる構造を採用することによって、屋内3次元マップMpを得るための作業を無人で行うことが可能になる。
Furthermore, by adopting a structure in which the
上述の実施形態1によれば、以下のような作用効果が得られる。 According to the above described first embodiment, the following operational effects can be obtained.
上記の管理システム1及び管理方法によれば、搬送台車30の屋内走行時に、3Dカメラ10によって複数の屋内設備4を柱3とともに撮影することができる。このとき、柱3が座標基準でありこの柱3の絶対座標が予め判っているため、3次元画像データDaから柱3に対する複数の屋内設備4のそれぞれの屋内座標情報Iを導出することが可能になる。この場合、作業者Uは搬送台車30を屋内走行させるのみで複数の屋内設備4のそれぞれの位置情報である屋内座標情報Iを得ることが可能になる。
According to the management system 1 and the management method described above, it is possible to take a picture of the plurality of
特に、3Dカメラ10による柱3の撮影位置を特定することによって、この撮影位置と柱3との位置関係が明確になる。このため、柱3と、この柱3とともに撮影された複数の屋内設備4との相対位置を精度良く求めることが可能になる。
In particular, by specifying the shooting position of the
従って、上述の実施形態1によれば、複数の屋内設備4の管理に用いる位置情報を得るための作業負担を軽減することができる。即ち、作業者Uが屋内レイアウト図などを携帯して、複数の屋内設備4のそれぞれの配置変更前と配置変更後の状態を目視でチェックして比較するような作業が省略できる。特に、このような技術は、屋内設備4の数が多い場合や配置変更の頻度が多い場合に高い効果を発揮する。
Therefore, according to the first embodiment described above, it is possible to reduce the work load for obtaining the position information used for managing the plurality of
また、各屋内設備4の位置情報を把握するのに各屋内設備4に位置センサを設けるような場合に比べてコスト面で有利である。
Further, it is advantageous in terms of cost as compared with the case where a position sensor is provided in each
上述の実施形態1によれば、複数の屋内設備4のそれぞれについて屋内座標情報Iと合わせて形状情報Jを得ることが可能になる。
According to the first embodiment described above, it becomes possible to obtain the shape information J together with the indoor coordinate information I for each of the plurality of
上述の実施形態1によれば、複数の屋内設備4のそれぞれについて個体情報5を屋内座標情報Iに紐付けることによって、各屋内設備4を特定した状態でその位置情報を得ることが可能になる。
According to the above-described first embodiment, by linking the
上述の実施形態1によれば、複数の屋内設備4の管理に使用できる3次元マップMpを容易に作成することが可能になる。
According to the first embodiment described above, it becomes possible to easily create the three-dimensional map Mp that can be used to manage the plurality of
なお、上述の実施形態1に特に関連する変更例として、複数の屋内設備4のうち車体搬送ラインである屋内設備4Gが搬送台車として構成される構造を採用することができる。この場合、車体搬送ラインによって搬送される車体6に或いは専用に設けられた台座(図示省略)に3Dカメラ10を設置することができる。これにより、車体搬送ライン自体に設けられた複数の屋内設備や、車体搬送ラインの周辺の複数の屋内設備を3Dカメラ10で撮影して管理することができる。
Note that, as a modification particularly related to the above-described first embodiment, it is possible to employ a structure in which the
以下、上述の実施形態1に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態1の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。 Hereinafter, another embodiment related to the above-described first embodiment will be described with reference to the drawings. In other embodiments, the same elements as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description of the same elements will be omitted.
(実施形態2)
図7に示されるように、実施形態2の管理システム101は、上記の2Dカメラ20を使用しない点で、実施形態1の管理システム1と相違している。このため、処理装置40のデータ処理部42は、導出部43及びマップ作成部46のみを有する。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 7, the
その他の構成は、実施形態1と同様である。 Other configurations are similar to those of the first embodiment.
図8に示されるように、実施形態2の管理方法は、第1ステップS201〜第4ステップS204までの処理を順次実行することによって可能になる。 As shown in FIG. 8, the management method according to the second embodiment can be performed by sequentially executing the processing from the first step S201 to the fourth step S204.
第1ステップS201は、3Dカメラ10を載せた搬送台車30を準備する準備ステップである。この第1ステップS201によれば、搬送台車30の走行前準備が実行される。
The first step S201 is a preparatory step of preparing the
第2ステップS202は、第1ステップS101で準備した搬送台車30を工場建屋2のフロア2aで屋内走行させて3Dカメラ10で撮影する撮影ステップである。
The second step S202 is an imaging step in which the
この第2ステップS202では、3Dカメラ10が起動された状態で、作業者Uは搬送台車30を手押しする。これにより、3Dカメラ10によって複数の屋内設備4が柱3とともに撮影され、複数の屋内設備4及び柱3の3次元画像データDaが得られる。
In this second step S202, the worker U pushes the
第3ステップS203は、第2ステップS202で3Dカメラ10による撮影で得られた3次元画像データDaに基づいて、複数の屋内設備4のそれぞれの屋内座標情報I及び形状情報Jを導出する導出ステップである。この第3ステップS203は、実施形態1における前述の第3ステップS103と同様の処理によって実行される。
The third step S203 is a deriving step of deriving the indoor coordinate information I and the shape information J of each of the plurality of
この第3ステップS203によれば、予め定められた原点座標(図示省略)を基準として、複数の屋内設備4のそれぞれの屋内座標情報Iとしての中心の2次元座標I(X,Y)が導出される。
According to the third step S203, the center two-dimensional coordinate I (X, Y) as the indoor coordinate information I of each of the plurality of
また、この第3ステップS203によれば、複数の屋内設備4のそれぞれについて、3次元画像データDaに含まれる3次元の3D点群データから、各屋内設備4の全体形状或いは特徴的な部分形状を示す情報が形状情報Jとして導出される。
Further, according to this third step S203, for each of the plurality of
第4ステップS204は、第3ステップS203で導出された2次元座標I(X,Y)に基づいて、複数の屋内設備4及び基準構造物3を含む屋内3次元マップを作成するマップ作成ステップである。この第4ステップS204は、実施形態1における前述の第5ステップS105と同様の処理によって実行される。
The fourth step S204 is a map creating step of creating an indoor three-dimensional map including the plurality of
この第4ステップS204によれば、作業者Uは、工場建屋2における複数の屋内設備4の配置を示す屋内3次元マップMpを得ることができ、3次元マップMpによって複数の屋内設備4の配置を把握することが可能になる。
According to the fourth step S204, the worker U can obtain the indoor three-dimensional map Mp showing the arrangement of the plurality of
上述のように、この実施形態2では、複数の屋内設備4のそれぞれを特定するのに識別情報Kを使用しない。このため、2次元データDbを得るための2Dカメラ20、及び識別情報Kを導出するための処理を省略することができ、管理システム101及び管理方法を簡素化することができる。
As described above, in the second embodiment, the identification information K is not used to identify each of the plurality of
その他、実施形態1と同様の作用効果を奏する。 In addition, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications and modifications are conceivable without departing from the object of the present invention. For example, each of the following forms to which the above-described embodiment is applied can be implemented.
上述の実施形態では、各屋内設備4の屋内座標情報I及び形状情報Jを導出する場合について例示したが、これに代えて、各屋内設備4の屋内座標情報Iのみを導出するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the indoor coordinate information I and the shape information J of each
上述の実施形態では、屋内座標情報Iとして各屋内設備4の中心の2次元座標I(X,Y)を導出する場合について例示したが、これに代えて、各屋内設備4の重心の3次元座標(X,Y,Z)を屋内座標情報Iとして導出することもできる。また、屋内座標情報Iは、座標自体に限定されるものではなく、座標以外に、屋内の複数のエリアの中でいずれのエリアに属するかを示すような情報を屋内座標情報Iとして採用することもできる。
In the above-described embodiment, the case in which the two-dimensional coordinate I (X, Y) of the center of each
上述の実施形態では、基準構造物として柱3を使用する場合について例示したが、これに代えて或いは加えて、移動が想定されない別要素(例えば、壁や壁に設置された構造物など)を基準構造物として使用することもできる。
In the above-described embodiment, the case where the
上述の実施形態では、工場建屋2の複数の屋内設備4を管理する場合について例示したが、管理対象である屋内設備は、工場建屋2に設置されるものに限定されるものではない。工場建屋2以外の建屋に設置されている複数の屋内設備を管理する技術に、上述の実施形態を採用することもできる。
In the above-described embodiment, the case where the plurality of
1,101 屋内設備管理システム(管理システム)
3,3A,3B,3C,3D 柱(基準構造物)
4,4A,4B,4C,4D,4E,4F,4G 屋内設備
4G 車体搬送ライン
5 個体情報
6 車体
10 3Dカメラ
20 2Dカメラ
30 搬送台車
40 処理装置
43 導出部
45 紐付け部
46 マップ作成部
Da 3次元画像データ
I,Ia,Ib,Ic,Id,Ie,If,Ig 2次元座標(屋内座標情報)
J 形状情報
K 識別情報
Mp 屋内3次元マップ
S101 第1ステップ(準備ステップ)
S102 第2ステップ(撮影ステップ)
S103 第3ステップ(導出ステップ)
S104 第4ステップ(紐付けステップ)
S105 第5ステップ(マップ作成ステップ)
S201 第1ステップ(準備ステップ)
S202 第2ステップ(撮影ステップ)
S203 第3ステップ(導出ステップ)
S204 第4ステップ(マップ作成ステップ)
1,101 Indoor equipment management system (management system)
3,3A, 3B, 3C, 3D Pillar (standard structure)
4,4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G
J Shape information K Identification information Mp Indoor three-dimensional map S101 First step (preparation step)
S102 Second step (shooting step)
S103 Third step (deriving step)
S104 Fourth step (linking step)
S105 Fifth Step (Map Creation Step)
S201 First step (preparation step)
S202 Second step (imaging step)
S203 Third step (deriving step)
S204 Fourth Step (Map Creation Step)
Claims (11)
上記複数の屋内設備を座標基準となる基準構造物とともに撮影するための3Dカメラと、
上記3Dカメラを載せて屋内走行可能な搬送台車と、
処理装置と、
を備え、
上記処理装置は、上記3Dカメラによる撮影で得られた3次元画像データに基づいて、上記複数の屋内設備のそれぞれの屋内座標情報を導出する導出部を有する、屋内設備管理システム。 An indoor equipment management system for managing a plurality of indoor equipment,
A 3D camera for photographing the plurality of indoor facilities together with a reference structure serving as a coordinate reference,
A carrier truck capable of traveling indoors with the 3D camera mounted thereon,
A processing device,
Equipped with
The said processing apparatus is an indoor equipment management system which has a derivation | leading-out part which derives | leads-out indoor coordinate information of each of these indoor facilities based on the three-dimensional image data obtained by the said 3D camera image | photographing.
上記処理装置は、上記2Dカメラによって撮影された上記個体情報が識別されてなる識別情報を上記導出部によって導出された上記屋内座標情報に紐付ける紐付け部を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載に屋内設備管理システム。 A 2D camera is mounted on the carrier truck together with the 3D camera, and is used to capture individual information attached to each of the plurality of indoor facilities.
4. The processing device according to claim 1, further comprising a tying unit that ties identification information obtained by identifying the individual information captured by the 2D camera to the indoor coordinate information derived by the deriving unit. The indoor equipment management system as described in 1 above.
3Dカメラを載せた搬送台車を準備する準備ステップと、
上記準備ステップで準備した上記搬送台車を屋内走行させて上記3Dカメラで上記複数の屋内設備を座標基準となる基準構造物とともに撮影する撮影ステップと、
上記撮影ステップで上記3Dカメラによる撮影で得られた3次元画像データに基づいて、上記複数の屋内設備のそれぞれの屋内座標情報を導出する導出ステップと、
を有する、屋内設備管理方法。 An indoor facility management method for managing a plurality of indoor facilities,
Preparatory steps to prepare a carrier with a 3D camera,
A photographing step of causing the transport carriage prepared in the preparation step to travel indoors and photographing the plurality of indoor equipment with the reference structure serving as a coordinate reference by the 3D camera;
A deriving step of deriving indoor coordinate information of each of the plurality of indoor facilities based on the three-dimensional image data obtained by the image capturing by the 3D camera in the image capturing step;
An indoor equipment management method having a.
上記撮影ステップで上記2Dカメラによって撮影された上記個体情報が識別されてなる識別情報を上記導出ステップで導出した上記屋内座標情報に紐付ける紐付けステップを有する、請求項7〜9のいずれか一項に記載の屋内設備管理方法。 After preparing the 2D camera in the preparation step and mounting it on the carrier, the individual information attached to each of the plurality of indoor facilities is photographed by the 2D camera when the carrier is traveling indoors in the photographing step. ,
10. The method according to claim 7, further comprising a tying step of tying identification information obtained by identifying the individual information captured by the 2D camera in the capturing step to the indoor coordinate information derived in the deriving step. Indoor equipment management method described in paragraph.
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